Огляд і тестування блока живлення FSP ATX-400PNR-I: чи варто економити?

Чи зможе бюджетне 400-Вт джерело «витягнути» систему з не надто вимогливою до живлення відеокартою? Свого часу, на прикладі БЖ FSP 400-60HCN, ми пересвідчилися, що це цілком можливо. І хоча бажаючим зібрати комп'ютер з дискретним адаптером краще звернути увагу як мінімум на потужніші моделі, доступні 400-ватні досі залишаються ласими шматочками для складання невимогливих офісних або домашніх систем.

У поточному огляді нам належить познайомитися з цілком відповідним для цих цілей блоком живлення FSP ATX-400PNR-I. Зовні він майже не відрізняється від вищезгаданого побратима, хоча всередині відмінностей чимало. Втім, це стосується навіть ще більш схожого рішення FSP ATX-400PNR, яке все ж відрізняється більшою навантажувальною спроможністю каналу +12В і наявністю активного методу компенсації коефіцієнта потужності. Отже, вперед до вивчення можливостей для застосування героя поточного огляду як у складі офісного ПК, так і для живлення початкової ігрової системи.

Специфікація

Зовнішній вигляд

Оскільки перед нами OEM-рішення, то упаковка і комплектація як такі відсутні.

На чому ще заощадив виробник? Вірно, бюджетному блоку – бюджетне оформлення. Вам не потрібно переплачувати за додатковий шар фарби, оскільки зовнішність пристрою максимально проста. Навіть місце решітки типу гриль, яку раніше ми зустрічали в інших недорогих моделях FSP і Q-DION, зайняла звичайна штамповка. Через неї пропелер захоплює прохолодне повітря, направляючи його на внутрішні елементи. Нагріте повітря виводиться через стільники на тильній панелі. Решта боків БЖ зроблені суцільними.

Габарити корпуса звичайнісінькі для не надто потужних ATX-джерел і становлять 140 х 150 х 86 мм. Серед примітних зовнішніх елементів відзначимо лише кнопку ввімкнення / вимкнення.

Модульна система кабелів та дротів у вигляді шлейфів поки ще не дійшла в даний ціновий сегмент. Для бюджетного рішення це норма, а ось з чим часто бувають труднощі – це коротка довжина дротів. Так, у нашому випадку 30-см кабелю ATX12V буде недостатньо для підключення до відповідного роз'єму при використанні корпусу формату Middle Tower з нижнім розташуванням БЖ. Схожі труднощі можуть виникнути і при приєднанні 24-контактного конектора ATX.

Повна конфігурація системи кабелів виглядає так:

Що стосується кількості роз'ємів у FSP ATX-400PNR-I, перед нами аж ніяк не найгірший варіант. Роз'єм PCIe відсутній (привілей 500-Вт моделі), але при використанні перехідника з пари інтерфейсів PATA залишаться доступними два SATA і ще один PATA. Без додаткового живлення відеокарти загалом є п'ять роз'ємів – більш ніж достатньо для офісних або домашніх потреб.

Внутрішня будова

Переміщення потоку повітря покладено на 120-мм 7-лопатевий вентилятор Yate Loon D12SM-12 з потужністю 3,6 Вт (12 В при 0,3 А). В його основі лежить звичайний підшипник ковзання.

Пасивне охолодження покладено на пару радіаторів, що відводять тепло від силових елементів. Застосована тут схема прямоходового конвертера з парою ключів найчастіше зустрічається в недорогих рішеннях.

На вході блока живлення FSP ATX-400PNR-I встановлено елементи EMI-фільтра, правда, в дещо спрощеному складі: дві котушки, один X- і пара Y-конденсаторів. Економія простежується і у відсутності варистора, що відповідає за захист від стрибків напруги.

А ось відсутність модуля корекції коефіцієнта потужності (PFC) виллється в підвищене навантаження на електропроводку та знизить загальну якість енергопостачання. Особливо даний момент буде помітним при підключенні до мережі декількох комп'ютерів з такими БЖ.

Діодна збірка Diodes Incorporated GBU608 розрахована на струм до 6 А і добре справляється зі своєю роботою без додаткового охолодження.

Пара вхідних накопичувальних конденсаторів представлена рішеннями від відомого тайванського бренду Teapo (470 мкФ х 200 В, до 85°C), які характеризуються гарною якістю виготовлення. Для бюджетного рішення це однозначно плюс.

В ролі ключів головного перетворювача використовуються транзистори D209L.

Керування даними елементами покладено на чіп FSP3528, розміщений на дочірній плати. 

Якість вищезазначених транзисторів на профільних форумах згадується як досить низька, і саме вони виявилися слабкою ланкою під час нашого тестування. Після поступового збільшення навантаження і 8 хвилин постійної роботи на позначці 350 Вт, джерело голосно хлопнуло та видало характерний запах горілого. Перегрівання призвело до виходу з ладу обох транзисторів D209L (від одного з них навіть відлетів шматочок корпусу), що в свою чергу спричинило заміну й декількох розташованих поруч елементів. Згодом самі транзистори були замінені на надійніші (згідно з відгуками) J13009-2.

Для вирівнювання вихідної напруги використовуються чотири силові елементи, розташовані на другому радіаторі. Стабілізація здійснюється за звичним для недорогих моделей груповим принципом.

Встановлений на платі ШІМ-контролер EM311 дозволяє реалізувати захист від перенапруги (OVP), перевантаження (OLP / OPP), а також функцію вимикання при перегріванні.

Що стосується використаних компонентів, тут зустрічаються як електроліти Teapo, так і менш якісні рішення (наприклад, TAICON). Заводська пайка елементів заслуговує гарної оцінки, якщо не брати до уваги сліди нашого вимушеного втручання.

Крос-навантажувальні характеристики

Згідно з нормами стандарту ATX12V, допустимий діапазон відхилень напруг для всіх ліній живлення становить ±5% від їх номіналу.

Під час крос-навантажувальних тестів на основних лініях живлення були зафіксовані такі відхилення напруг:

• лінія +3,3В: від +1% до +3%;
• лінія +5В: від >-5% до +4%;
• лінія +12В: від -1% до >+5%.

Канал +3,3В показав себе з найкращого боку. А ось на +5В і +12В при сильному навантаженні на молодші лінії вихідні напруги покидали допустимі межі. У реальних умовах експлуатації отримати такий «перекіс» у бік завантаження саме каналів +3,3В і +5В навряд чи вдасться. Однак за підсумками даного тесту можна відзначити, що джерело є дуже чутливим до розподілу навантаження. Трохи нижче ми подивимося, як йдуть справи з живленням реальної конфігурації, що містить дискретну відеокарту.

Шуми та пульсації на всьому діапазоні напруг

Для стандарту ATX12V передбачені наступні допустимі норми, що стосуються рівня пульсацій (peak-to-peak):

• лінії +3,3В і +5В: 50 мВ;
• лінія +12В: 120 мВ.

При вимірюванні пульсацій на всіх трьох лініях блока живлення були отримані відмінні показники.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення FSP ATX-400PNR-I теж не викликав особливих зауважень. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється від 5,07 до 4,84 В.

PFC

Таблиця, що показує зміну PFC залежно від завантаження джерела живлення:

Навантаження* – навантаження у відсотковому співвідношенні до номінальної потужності блоку живлення.

Без модуля PFC коефіцієнт потужності досягнув лише значення 0,63. Для порівняння, у того ж FSP 400-60HCN з вузлом APFC даний показник вже при 50-Вт навантаженні досяг 0,73, а при номінальній роботі й взагалі склав 0,99.

Отже, для офісу з великим парком ПК масово купувати даний БП не варто, оскільки дані пристрої будуть створювати додаткове навантаження на проводку. А ось модель FSP ATX-400PNR, оснащена відповідним вузлом, цілком згодиться.

ККД

По частині ККД джерело також помітно відстає – всього 78,3% у піку. Дуже схожий результат (78,4%) ми бачили в іншого бюджетника – GAMEMAX GM-500. Проте рішення від FSP навіть при максимальному навантаженні змогло втримати позначку понад 70%.

Система охолодження і температурний режим

Оцінити рівень шуму пристрою можна по швидкості обертання вентилятора при різній величині навантаження. Інтервал часу, після якого проводилося вимірювання швидкості обертання та наступне збільшення потужності, становив близько двадцяти хвилин. Результати вимірювання відзначені точками на графіку. При цьому температура навколишнього середовища для джерела живлення становила приблизно 27°С. Потрібно зазначити, що повітря всередині корпусу комп'ютера може бути гарячішим, зокрема, температура 40°С є цілком допустимою. У той же час саме навантаження, створене комп'ютерною системою, має змінний характер, що полегшує температурний режим джерела живлення.

Джерело FSP ATX-400PNR-I доволі тихе на всьому робочому діапазоні, що пояснюється невеликою амплітудою частоти обертання встановленого вентилятора – від 1050 до 1280 об/хв.

Як видно, максимальне значення має бути вищим, оскільки температура меншого радіатора сягає 85°C. Отже транзистори головного перетворювача, що з ним контактують, ще гарячіші. В нашому випадку, як було вказано вище, це стало причиною виходу БЖ з ладу при потужності 350 Вт. Хоча після заміни транзисторів на якісніші він навіть зміг деякий час працювати з перевантаженням.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

Як показала практика, на всьому діапазоні номінальної потужності БЖ не видає жодних додаткових шумів у вигляді дратівливого писку дроселів або характерного гудіння трансформатора.

OverLOAD

Навантаження на модель ми збільшували до 440 Вт, що дорівнює приросту +10% до номінальної потужності. Далі (на позначці 455 Вт) вже спрацьовував захист від перевантаження (OPP).

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-4960X, що працює в номінальному режимі. В ролі відеоприскорювача ми використали відеокарту ZOTAC GeForce GTX 550 Ti AMP! Edition. Метою даного експерименту є відтворення реальних навантажень і перевірка того, як при цьому поводиться блок живлення на практиці.

Вимірювання проводилося в двох режимах: «Простій» і «Максимальне навантаження», яке створювалася утилітами Linpack і FurMark 1.10.4. Під час тестування загальне енергоспоживання системи вимірювалося за допомогою приладу Seasonic PowerAngel, напруга на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В фіксувалася за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

В результаті вимірювання напруги живлення на вихідних лініях були отримані такі значення:

Реальна конфігурація, як і КНХ-тест, продемонструвала певний перекіс напруг – звичний недолік методу групової стабілізації. Але в даному випадку він не настільки значний, хоча лінія +5В і дещо перевищує допустиме значення в режимі навантаження. Отже, FSP ATX-400PNR-I все ж краще використовувати для менш вимогливих комплектуючих.

На тлі 25-доларового GAMEMAX GM-500 отримані показники виглядають дуже добре, а ось порівняння з CHIEFTEC FORCE CPS-400S ($ 45) виглядає не таким радісним – дається взнаки низький рівень ККД.

Енергоспоживання в простої та вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання БЖ FSP ATX-400PNR-I у вимкненому стані комп'ютера та в режимі сну відповідає показникам інших близьких за потужністю рішень, які побували в нашій тестовій лабораторії.

Висновки

Отже, чи є життя з БЖ вартістю $30? Схоже що так. Недороге джерело FSP ATX-400PNR-I не зможе порадувати чимось особливим, але з базовим завданням живлення офісної або невимогливої домашньої системи він цілком справляється, при цьому багато в чому краще ще бюджетнішого рішення від GAMEMAX.

ЗА необхідності, можливостей даної моделі вистачить і для живлення комп'ютера, що має дискретний відеоадаптер. Але щоб уникнути перегрівання та виходу пристрою з ладу, що сталося вже після 8 хвилин його роботи при навантаженні 350 Вт, ми все ж радимо купувати FSP ATX-400PNR-I з метою живлення менш потужних систем. Та й вже сама конфігурація дротів натякає на його офісне призначення, це стосується як набору доступних конекторів, так і довжини провідників. До речі, останній момент не дозволить використовувати БЖ в більшості корпусів з нижнім розташуванням, що обов'язково потрібно врахувати перед покупкою.

Безумовно, нам не сподобався низький рівень ККД, відсутність модуля PFC (є на моделі FSP ATX-400PNR), вузький діапазон вхідних напруг (220-240 В), вихід з ладу ключів головного перетворювача і занадто барвисті діаграми КНХ. Однак останні не турбуватимуть вас при більш-менш рівномірному навантаженні на лінії живлення. Чи варто закрити очі на інші пункти, згадавши нехарактерне для настільки доступних моделей використання переважно тайванських конденсаторів і демократичний цінник, – вирішувати вам.

Переваги:

• низька ціна (близько $30);
• тиха робота вентилятора на всьому діапазоні;
• низькі пульсації на всіх лініях живлення;
• використання низки тайванських конденсаторів;
• цілком може впоратися з конфігурацією на основі однієї відеокарти початкового рівня.

Особливості:

• діапазон вхідних напруг становить 220-240 В;
• спрощена схемотехніка EMI-фільтра;
• відсутність 6-контактного конектора PCIe.

Недоліки:

• перегрівання та ризик виходу з ладу транзисторів головного перетворювача при тривалому навантаженні;
• вихід напруг +12В і +5В за межі допустимих норм при великому або нерівномірному навантаженні;
• відсутність модуля PFC;
• низький ККД (до 78%);
• мала довжина кабелів живлення ATX і ATX12V.

Автор: Олесь Пахолок 
Переклад: Юрій Коваль

Висловлюємо подяку компаніям ASUS, Intel, Thermalright, Transcend, WD і ZOTAC за надане для тестового стенда обладнання.